부식에 대한 금속학적인 변수의 영향
금속을 정제하거나 합금화시킴으로써 부식을 현저히 줄일 수 있다. 순금속은 합금보다 미세한 크기의 이종 전극 전지로 작용할 수 있는 불순물이나 제이 상이 생길 기회가 적기 때문에 부식 속도가 훨씬 느리다. 스테인리스강의 경우처럼 합금화 공정이, 재료를 여러 형태의 부식에 둔감하게 할 수 있는 좋은 방편으로 사용될 수도 있다. 지금까지 살펴본 부식 전지의 특징에서 보면, 부식이나 부식 제어에 큰 역할을 할 수 있는 야금학적 또는 미세조직학적 인자들이 있다. 미세조직 내의 제이 상의 존재는 이종 전극 전지가 된다. 그리고 제 이상 입자의 크기가 작으면 작을수록 부식 속도는 더 빨라진다. 이는 특히 입실론 탄화물이 가장 작은 형태로 석출되는 온도 T에서 뜨임 할 때 해당되는 사실인데, 부식 속도가 최고치에 이른다.
부식을 방지하기 위해선, 미세조직이 불순물이나 게재물이 거의 없는 단상의 미세조직이어야 하고, 모든 결정립에 대해 같은 양의 냉간가공이나 같은 정도의 풀림이 되어야 한다. 두상 미세조직에서 제 이상 입자가 매우 미세한 분산상으로 존재하고, 두 상 사이에 많은 양의 계면이 있으면 부식이 일어나기 쉽다. 만약 제 이상이 큰 구형 형태로 되어있으면 부식 속도가 감소한다. 그러므로, 열처리와 미세조직 제어는 적절히 적용되면, 부식을 방지하거나 줄이는 데 매우 중요한 역할을 할 수 있다.
부식에 대한 뜨임의 영향
입실론 탄화물이 석출됨에 따라 여러 온도로 가열된 강철의 부식 속도는 증가한다. 탄화물이 가장 미세하고 넓게 분산되어 있을 때 부식 속도가 최고치에 이른다. 이때가 T이다. 입실론 탄화물이 뭉치거나 시멘타이트가 형성되면, 부식 속도가 감소한다.
부식의 방지
부식으로부터 재료를 보호하는 여러 방법에 대해 논의하기 전에 부식현상을 이해하는 것이 필요하다. 방지법에는 코팅으로 금속과 유기물이나 무기물 재료를 사용하는 것이 있을 수 있고, 또는 음극보호가 될 수도 있고, 또는 부식 환경에 억제제를 첨가하는 방법이 있을 수도 있다.
귀금속 코팅
부식을 방지하기 위하여 두 번째 금속의 표면에 귀금속 코팅을 적용하는 방법이 사용될 수도 있다. 코팅재료는 기지 금속보다 덜 활동적이어야 한다. 즉, 코팅재료는 반드시 기지 금속보다 낮은 전극전위를 가져야 한다. 초기에는 이런 코팅에 금이나 은이 사용되었지만, 부식을 방지해야 하는 금속보다 활동도가 낮기만 하다면 어떤 금속이든지 사용될 수 있다. 코팅이 더 귀할수록, 즉 전극전위가 낮을수록, 코팅이 덜 부식될 것이다. 모든 경우에 있어서, 귀금속 코팅 그 자체는 어떤 부식에는 취약하다. 만약 금속 표면에 귀금속 코팅이 되어있는데 코팅이 긁히거나 구멍이 생겨서 기지 금속이 주위에 노출되면, 기지 금속은 빠른 속도로 부식된다. 이것은 노출된 기지 금속과 코팅에 사용된 귀금속 사이에 이종 전극 전지가 형성되기 때문이다. 기지 금속은 양극으로 그리고 코팅 금속은 음극으로 작용해서, 기지 금속에 구멍이 형성된다.
페인트 또는 다른 형태의 유기물이나 무기물 코팅은 귀금속 코팅처럼 거동한다. 보호막에 구멍이나 긁힘이 생기면 기지 금속을 빨리 부식되게 한다. 이러한 이유로 자동차 마무리 과정에서 모든 긁힌 상처에 페인트를 다시 칠해야 한다. 노출된 강철의 부식을 막기 위해서이다.
희생 코팅
귀금속을 사용하는 대신, 기지 금속보다 더 활동적인 재료를 보호막으로 사용할 수 있다. 이는 코팅이 기지 금속보다 더 빠른 속도로 부식되기 때문에 희생 코팅이라고 불린다. 긁힌 상처나 결함이 코팅에 존재해야 하고 기지 금속은 부식에 민감하지 않아야 한다. 긁힌 자국 양옆의 코팅 부분이 더 활성 금속이기 때문에 먼저 부식된다. 기지 금속은 음극으로 작용하므로 긁힌 자국 근처의 활성 금속코팅이 남아있는 한 부식되지 않는다. 아연 코팅에 의해 보호된 강철(갈바나이프드 강)의 희생 코팅을 보여준다. 갈바라이징공정에 의해 강철에 코팅된 아연은 그 밑에 있는 강철보다 더 활성이 좋다. 아연 도금된 막에 상처가 생기면, 상처에 의해 노출된 강철보다 긁힌 자국 옆의 아연이 먼저 부식된다. 강철 표면에 아연이 남아있는 한, 강철은 부식으로부터 보호된다.
주석 도금된 강철을 살펴보자. 주석은 철이나 강철보다 전극전위가 낮기 때문에, 이는 귀금속 코팅에 해당한다. 따라서 만약 긁혀서 상처가 생기면, 강철에 녹이 슬 것이다. 아직, 수백만 개의 통조림 등이 이런 재료로 만들어진다. 만약 주석 도금에 상처가 생기면 강철에 녹이 슬기 때문에 이런 캔은 안전하지 않다. 이러한 명백한 진퇴양난의 해답은 Nernst 식에서 찾을 수 있다. 주석 캔에 포장되는 유기물 식료품이 이온농도에 영향을 주어서 주석이 철에 비해 귀하지 않게 되고 더 활동적이게 되어 귀금속 코팅이 아닌 희생 코팅의 역할을 하게 된다.